Ученые БГУ продолжат участие в экспериментах на Большом адронном коллайдере
На Международном семинаре «LHC Days in Belarus 2017» высоко оценили вклад белорусских физиков в ЦЕРН
В рамках Года науки в Беларуси проводится цикл мероприятий, приуроченных интеграции белорусских ученых в исследовательские программы ведущих международных ядерно-физических центров. Одним из таких мероприятий является Международный семинар «LHC Days in Belarus 2017». Главная тема посвящена участию белорусских ученых в экспериментах на Большом адронном коллайдере в Европейской Организации Ядерных Исследований (ЦЕРН, Швейцария). Семинар состоялся в январе в Институте ядерных проблем Белорусского государственного университета (НИИ ЯП БГУ).
Выступление профессора А.А.Панкова (ГГТУ им П.О.Сухого, Гомель) на Международном семинаре «LHC Days in Belarus 2017». В зале: представители ЦЕРН и ОИЯИ, сотрудники НИИ ЯП БГУ, ОИЭЯИ-Сосны НАНБ, ИФ НАНБ.
В представленных 22 докладах были подробно проанализированы достижения белорусских ученых и инженеров, полученные в рамках сотрудничества с международными коллаборациями CMS и ATLAS на Большом адронном коллайдере (БАК), а также, в рамках подготовки программы будущего линейного коллайдера (проект CLIC).
По приглашению БГУ в семинаре приняли участие более 30 ученых из ЦЕРН, Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, г.Дубна), ведущих научных организаций и ВУЗов Беларуси. Кроме того, на семинар были приглашены официальные представители сектора международных отношений ЦЕРН профессора Кристоф Шефер (Christoph Schaefer) и Тадеуш Куртыка (Tadeusz Kurtyka). Они встретились с первым проректором БГУ академиком Олегом Ивашкевичем, проректором БГУ по научной работе профессором Василием Сафоновым, а также с заместителем Председателя Президиума Национальной академии наук Беларуси Сергеем Килиным.
На семинаре обсуждался широкий круг вопросов участия научно-исследовательских организаций Республики Беларусь в экспериментах в ЦЕРН: от вклада белорусских ученых и инженеров в разработку и создание узлов детекторных установок до обработки данных экспериментов с целью получения новых фундаментальных знаний о структуре материи.
С глубоким анализом истории и перспектив сотрудничества с ЦЕРН выступили заведующий Центром «Теоретическая физика» Института физики НАН Беларуси им. Б.И. Степанова (ИФ НАНБ) профессор Ю.А. Курочкин, заведующий Лабораторией проблем ядерной физики и безопасности ГНУ «ОИЭЯИ – Сосны» НАН Беларуси профессору В.И. Кувшинов, заведующий Лабораторией физических исследований ГГТУ им. П.О. Сухого профессор А.А. Панков и другие ведущие белорусские ученые. В их докладах подчеркивалось, что основа плодотворного сотрудничества была заложена фундаментальными работами, выполненными в научной школе выдающегося белорусского ученого, основателя отечественной теоретической физики, академика Ф.И. Федорова (1911–1994). Из школы вышла целая плеяда выдающихся белорусских ученых и организаторов, определивших облик белорусской физики микромира в последующие десятилетия: В.Г. Барышевский, А.А. Богуш, Л.Г. Мороз, Л.М. Томильчик, И.С. Сацункевич, Н.М. Шумейко и многие другие. В частности, огромный вклад в развитие отечественной науки внесли работы известных ученых В.Г. Барышевского и Н.М. Шумейко. Белорусские ученые и инженеры успешно участвовали в создание сложнейших систем экспериментальных установок в ЦЕРН. Речь идет о создании узлов и деталей детектора ATLAS.
Этот аппарат является одной из крупнейших экспериментальных установок в мире: его длина составляет 43 метра, а диаметр – 22 метра. Наши физики и инженеры отвечали за создание элементов торцевого адронного калориметра эксперимента CMS. Сотрудники Национального центра физики частиц и высоких энергий БГУ (подразделение НИИ ЯП БГУ) под руководством профессора Н.М. Шумейко совместно с Минскими тракторным и станкостроительными заводами изготовили и поставили в Швейцарию крупногабаритные детали калориметрической и магнитной подсистем детектора. Сотрудники НИИ ЯП БГУ под руководством В.А. Чеховского участвовали в разработке и создании микроэлектроники считывания сигналов мюонного детектора CMS, наладке и вводе в эксплуатацию ряда подсистем детектора. Они отвечали за разработку, создание и монтаж системы низковольтного питания датчиков мюонного детектора.
Высоко отмечены изыскания группы ученых НИИ ядерных проблем БГУ под руководством М.В. Коржика в систематические исследования свойств кристаллических соединений с целью создания нового поколения высокоэффективных трансформаторов энергии ионизирующего излучения в свет, в частности, сцинтилляторов. Разработан новый класс сцинтилляционных материалов – вольфрамата свинца PWO, на основе которого созданы электромагнитные калориметры детекторов СMS и ALICE в ЦЕРН. Копилку заслуг пополняет следующий факт: заведующий лабораторией экспериментальной физики высоких энергий НИИ ядерных проблем БГУ Михаил Коржик победил в Пятом конкурсе мегагрантов Правительства Российской Федерации. В этом научном состязании принимали участие 542 исследователя из 45 стран.
В этой связи необходимо вспомнить опыт сотрудничества с ЦЕРН и белорусских ученых-теоретиков. В эксперименте на ускорителе SPS (ЦЕРН), проведенном совместно с учеными университета Феррары (Италия), впервые наблюдался, предсказанный профессором В.В. Тихомировым (НИИ ЯП БГУ), эффект многократного объемного отражения положительно и отрицательно заряженных частиц высоких энергий изогнутыми плоскостями одного кристалла. Также на ускорителе SPS обнаружен эффект многократного увеличения интенсивности излучения гамма-квантов расходящимися пучками электронов высоких энергий в условиях многократного объемного отражения в одном кристалле.
В беседе с корреспондентом «UniverScience» официальный представитель сектора международных отношений ЦЕРН профессор Кристоф Шефер (Christoph Schafer) отметил: «Мы планируем сотрудничать с белорусскими учеными в рамках коллабораций «ATLAS» и «CMS». Топ-менеджер ЦЕРН подчеркнул, что минувший год является исключительным с технической точки зрения «по суммарному ее объему». Благодаря слаженной работе инженеров и техников, 2016 год оказался рекордным и по темпам «набора статистики, и по суммарному ее объему». В настоящее время результаты прошлого года анализируются коллаборациями. Как известно, слаженная работа всех систем коллайдера состоит из сотен различных операций. Как и в любом точном механизме, случаются и досадные поломки. Впрочем, несмотря на это, «технический КПД коллайдера — то есть то, какую долю рабочего времени в аппарате реально идут столкновения и набираются данные». Официально уже объявлено, что установка превысила 50%. По прогнозам, первые аналитические выводы будут обнародованы к конференции «Moriond 2017». Этот научный форум состоится в середине марта нынешнего года недалеко от Женевы в городе Ла-Тюиль.
Кроме того, профессор Шефер рассказал о программах взаимодействия ЦЕРН с гражданским обществом. Коллаборации, работающие на Большом адронном коллайдере, предлагают образовательные проекты для всех возрастов: программы для учителей и школьников, и «мероприятия для широкой публики, включая и возможность прямого участия всех желающих в научной работе». К слову, в ЦЕРН работают и русскоязычные проекты. «Мы хотим объяснять широкой публике свои цели и задачи. И одним из эффективных способов рассказать о работе и устройстве БАК является вовлечение в исследования школьников и широкой публики, как говорят, «с улицы». К слову, наиболее популярные программы, предлагаемые ЦЕРН:
— Higgs Hunters. Добровольцам создают условия для поиска следов необычных распадов хиггсовского бозона. В силу того, что компьютерные алгоритмы не всегда «ловят» процесс.
— Particle Clicker. Онлайн-игра позволяет окунуться в атмосферу исследований элементарных частиц.
— S’Cool Lab. Лаборатория для школьников и учителей. Юным физикам предлагают повторить эксперимент Резерфорда. На реальной установке ученики познакомиться с методами наблюдения элементарных частиц с помощью реальных детектирующих элементов. Кроме того, во время исследований они научатся регистрировать космические лучи.
— CERNland. Cайт для детей «Цернландия». Здесь в доступной форме рассказывается о Большом адроном коллайдере и проводимых экспериментах на нем. Детям легко будет освоить образовательные онлайн-игры, видеоролики и материалы для скачивания.
По окончании работы научного форума в НИИ ЯП принято решение о ежегодном проведении семинаров в БГУ, посвященных участию белорусских ученых в экспериментах на Большом адронном коллайдере («LHC Days in Belarus»). Организаторы планируют приглашать к участию ученых высших учебных заведений и институтов НАН Беларуси, представителей ЦЕРН и ОИЯИ.
Жанна Васанская
Справка
ЦЕРН — Европейская Организации Ядерных Исследований, ведущий мировой научный центр в области физики элементарных частиц и высоких энергий. Основан в 1954 году как межправительственная организация и расположен на границе Швейцарии и Франции. В настоящий момент ЦЕРН включает 22 государства-члена, 6 государств имеют статус ассоциированных членов, 3 государства и 3 международные организации — статус наблюдателей. 42 государства, включая Беларусь, подписали договоры о сотрудничестве с ЦЕРН. Большой адронный коллайдер (БАК) — крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц, позволяющий разгонять и сталкивать протоны с энергией 14 тераэлектронвольт. Столкновения происходят в экспериментальных установках, основные из которых – CMS и ATLAS. В 2012 году специалисты организации сообщили об открытии частицы со свойствами бозона Хиггса.